Le circuit de charge moto - Hackerschicken

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Le circuit de charge moto v1.3 Pour la batterie Tashima essayée, on voit la tension passer (mesure à 23°C) de 6,04 à 5,51V quand la batterie, toujours branchée sur la même résistance de charge (4,7 ohms) passe de charge complète à la décharge maximale utilisable. Notez qu'on mesure la tension avec une résistance de charge (c'est bien le terme consacré : une résistance de charge décharge la batterie !), la valeur de la tension à vide (force électromotrice de la source pure : fem) se mesure sans aucun débit depuis un certain temps (une demiheure p ex, après avoir déconnecté la charge), la mesure est fastidieuse, et pendant la décharge, j'ai simplement calculé la fem, diminuée de la chute de potentiel due à la résistance interne (exprimée par la bonne vieille loi d'Ohm U=R x I). Cette décharge où on a vidé les 4 Ah de la capacité, ne doit pas normalement aller audelà, car la tension baise alors très rapidement, et car on se trouve dans la zone de sulfatage et de corrosion interne, j'ai donc sacrifié ici une partie de la durée de vie de la batterie (mais à moins de 8 € la batterie, c'est supportable). Le fabricant a choisi d'arrêter la décharge nominale à 4Ah (soit 1.85V par élément), alors qu'on voit qu'on pourrait toujours en tirer un peu plus, mais au prix de dégâts internes (j'ai poussé ici jusqu'à 5,7Ah). De plus, il ne faut pas oublier que la durée de vie dépend directement du taux de décharge : plus on décharge profondément, moins la batterie supporte de cycles charge/décharge. On a donc intérêt à monter la plus grosse batterie possible qui rentre dans le logement, elle durera plus longtemps. L'influence de la température est très importante au moins pour les batteries moto de type simple (comme à l'antique) sans chimie élaborée (calcium, antimoine, etc) qu'on veut charger au mieux. Dans la vieille anglaise étudiée (BSA 350 monocylindre 1954) la batterie prévue est une 6V 12Ah et la dynamo débite 60W, le courant de charge atteint donc 10A @6V soit C/1,5 max. Régulateur de dynamo Lucas Le régulateur d'origine de nombreuses motos des fifties est le MCR2 Lucas, adapté à la dynamo E3L (3 pouces de diamètre = 7.62cm) est un régulateur à deux bobines, de bonne facture : • une bobine de régulation de tension • une bobine pour empêcher la décharge de la batterie vers la dynamo (qui marcherait alors en moteur) La bobine de régulation de tension est réglable sur plusieurs paramètres • l'écartement du contact de régulation • la raideur du ressort de rappel de la palette Le ressort de réglage de la palette (visible sur la photo : la lame verticale juste à gauche de la bobine) est en fait un bilame métallique (comme dans les thermostats classiques) et introduit donc la compensation thermique voulue par Sir Lucas : 10°C 7,9V min7,7 max 8,1 20°C 7,8V min7,6 max 8,0 30°C 7,7V min7,5 max 7,9 40°C 7,6V min7,4 max 7,8 soit un coefficient de 0,01V/°C négatif, ce qui signifie qu'on compense la température en considérant que la batterie est déjà au moins un minimum chargée. La bobine de réglage de tension comporte aussi 4 spires de gros fil (diamètre 2mm), traversées par le courant de charge, qui ont pour rôle la compensation de la résistance ohmique du câblage vers la batterie en changeant à cet effet la valeur du champ magnétique de la bobine. Les courants sont importants : en montage 6V ils sont les doubles de la même puissance en montage 12V. Bonne qualité de fabrication et de réalisation ! Le réglage des contacts et du ressort se fait par vis et contreécrou et non par torsion des éléments (régulateurs bas de gamme) Pas d'axe à tige et trou, mais axe virtuel à ressort (comme en horlogerie). Le système de contacts de sortie n'est pas, lui, à la hauteur Zibuth27, 2012, Creative Commons (CC) by, nc, sa page 4/13 zibuth27@gmx.fr www.hackerschicken.eu juin 2012
Le circuit de charge moto v1.3 La qualité de conception (souvent confondue avec la qualité de fabrication) est assurée ici par une séparation des fonctions de réglage de jeu et de raideur de ressort, et permet au réglage de jeu de déplacer les contacts en assurant la planéité de contact. Les fabricants moins exigeants ne permettent de régler le jeu qu'en tordant les éléments du régulateur, inutile de dire qu'alors la planéité des contacts n'est plus du tout assurée. Certains bidouilleurs (parfois même des « professionnels » ) rebrasent des contacts avec de la brasure étainplomb (qui fond à 183°C) et s'étonnent ensuite de voir le contact s'envoler en fonctionnement intensif. Le régulateur Selectronic, et sans doute d'autres régulateurs électroniques, ne reconduit pas cette fonction qui devrait être introduite par un capteur de courant (et un capteur de courant de 10A , ça se voit!) ou par un fil supplémentaire « sense » relié directement au point chaud de la batterie. Ça fait deux impasses majeures pour le Selectronic : compensation de courant et de température. tension de régulation = 8,77V (régulateur #01 = 8.26V) or Sir Lucas admet 7,9 V typ à 10°C et 7,6V typ à 40°C On ne peut non plus arguer que le Selectronic donne une tension plus élevée dans le but de compenser la chute ohmique en ligne : la particularité de cette compensation Lucas est justement qu'elle est antiohmique : lorsque le courant baisse (fin de charge) la tension de la source baisse aussi, on a ainsi toujours la même tension à la batterie (à même température s'entend). L'idéal serait de modifier le schéma du régulateur Selectronic en ajustant mieux la tension, ou mieux, mettre un fil « sense » pour mesurer la tension vraie de la batterie, et d'ajouter une thermistance. L'autre bobine (cutoff ou conjoncteur) oppose le champ magnétique du courant principal au champ créé par une bobine de tension : dès que le courant fait mine de passer vers la dynamo, elle coupe tout. Cette bobine est facilement remplacée par une diode (diode Shottky impérative, pour limiter la chute de tension). En dynamo auto, on a aussi rajouté une bobine de limitation de courant. On voit aussi la résistance d'étouffement de l'étincelle créée au contact de la bobine régulatrice de tension : c'est le disque noir à liseré vert (Pellet resistor = résistance forme palet de hockey ou de comprimé d'aspirine) pressé contre l'armature pour dissiper sa chaleur, de valeur d'environ 50 ohms. Ce contact s'use (même recouvert de platine ou de tungstène/iridium), surtout que ce relais vibre à 100 coupures par secondes, soit un million de coupures en moins de trois heures. Et il n'y a évidemment plus de pièces de rechange ! Le régulateur électromagnétique, lorsque la tension de conjonction n'est pas atteinte, met en liaison directe l'inducteur et l'induit, ce qui fait que le peu de magnétisme résiduel crée une tension de sortie un peu plus forte, qui crée un courant un peu plus fort, et par cette réaction en chaîne, l'ensemble dynamorégulateur démarrent seuls. Il arrive que par différentes orientations dans le champ magnétique terrestre ou par fuite de champ magnétique alternatif de moteurs ou de transformateurs, le champ magnétique résiduel devienne nul et que, même en tournant vite, la dynamo ne s'amorce plus, il suffit alors de relier inducteur et induit et de les connecter brièvement à une pile ou batterie, attention, elle est branchée alors en moteur, et peut tourner si elle est démontée, ou exercer un couple si elle est montée ! Pour les petits malins, sa puissance en branchement moteur est loin d'être suffisante pour servir de démarreur. Le régulateur électromagnétique possède deux bobines reliées à l'induit ce qui met une résistance parasite de 13 ohms en dérivation du courant utile, on pompe ainsi 0,57 A, le régulateur électronique n'a pas cette consommation parasite. La dynamo Dynamo Lucas 6V 60W type E3xx Constituée d'un inducteur fixe (Field coil) de 3,8 ohms et d'un induit tournant avec des balais pour prélever et redresser le courant. C'est une machine électrique parfaitement réversible qui fonctionne en moteur électrique si on lui fournit du courant, ce qui est parfois utile pour faire des essais. Machine de 3 pouces de diamètre = 76,2mm. Une dynamo Lucas E3L : Zibuth27, 2012, Creative Commons (CC) by, nc, sa page 5/13 zibuth27@gmx.fr www.hackerschicken.eu juin 2012
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